問題詳情:
小明乘電梯時,發現電梯超載會自動*。於是喜好鑽研的他對電梯的電路圖進行了研究,並設計了以下探究實驗,如圖*所示。電源電壓恆定不變,R0為定值電阻。用杯中水量調節壓敏電阻受到力的大小,壓敏電阻的電流與受到壓力大小的關係如圖乙所示:
(1)圖片中R0的作用是_____。
(2)分析圖乙I﹣F圖象可知:壓敏電阻Rx受到的壓力增大時,通過它的電流也增大,Rx的阻值_____(選填“變大”“變小”或“不變”);當壓力增大到一定程度時,觸電K與_____接觸,電鈴響,實現自動*。
(3)某電梯超載*的Rx﹣F圖象如圖*所示,空載時電梯廂對Rx的壓力F1等於電梯廂的重力,當壓力F2=1×104N時,電梯*,則此電梯限載_____人:(設每*量約為50kg)
(4)下列與此實驗研究方法相同的是_____。
A.探究通過導體的電流與導體兩端電壓關係時,控制導體電阻不變
B.用光線描述光的傳播路徑
C.用電磁鐵吸引大頭針的多少表示它的磁*強弱
D.2個5Ω的電阻串聯,相當於1個10Ω的電阻
【回答】
保護電路 變小 B 12 C
【解析】
(1)根據串聯電路的分壓作用分析解答;
(2)在控制電路中,當壓敏電阻Rx受到的壓力F增大時,其阻值減小,根據歐姆定律可知電路中電流的變化,再根據電磁鐵中電流增大時磁*增強判斷此時電磁鐵的磁*的變化;超載自動*系統實質就是電磁繼電器的應用,電梯超載時,銜鐵被電磁鐵吸住,觸點K與觸點B接觸,電鈴工作電路接通。
(3)根據圖*知空載時和超載時的壓力,算出人的總重力,根據G=mg算出一個人的重力,根據算出人數。
(4)此題中壓力的大小通過電路中電流的大小表現出來,用到了轉換法,分析選項即可解答。
【詳解】
解:(1)由圖乙知壓敏電阻的電流隨受到壓力大小的增大而增大,給電路串聯電阻R0起到分壓作用,保護電路;
(2)在控制電路中,當壓敏電阻Rx受到的壓力F增大時,其阻值減小,電路中的總電阻減小,根據歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流增大時電磁鐵的磁*增強;
當壓力增大到一定程度時,即電梯超載時,壓敏電阻Rx受到的壓力F增大時,其阻值減小,控制電路中的電流增大,從而使電磁鐵的磁*增強,磁*達到一定程度時,銜鐵被電磁鐵吸住,觸點K與觸點B接觸,電鈴*,電梯不工作。
(3)由圖*知:空載時電梯廂對Rx的壓力F1等於電梯廂的重力,大小為F1=4×103N時,當壓力F2=1×104N時超載,電梯*,
故電梯中人的重力為:G人=F2﹣F1=1×104N﹣4×103N=6×103N,
一個人的重力:G1=mg=50kg×10N/kg=500N,
電梯限載的人數:;
(4)此題中壓力的大小通過電路中電流的大小表現出來,用到了轉換法;
A.探究通過導體的電流與導體兩端電壓關係時,控制導體電阻不變,用到了控制變量法,故A不符合題意;
B.用光線描述光的傳播路徑,用到了模型法,故B不符合題意;
C.用電磁鐵吸引大頭針的多少表示它的磁*強弱,用到了轉換法,故C符合題意;
D.2個5Ω的電阻串聯,相當於1個10Ω的電阻,用到了等效替代法,故D不符合題意。
故選C。
故*為:(1)保護電路;(2)變小;B;(3)12;(4)C。
【點睛】
此題考電磁繼電器的原理、串聯電路的分壓作用、使用方法的應用,此題與實際生活聯繫密切,體現了生活處處皆物理的理念。
知識點:串、並聯電路中電壓的規律
題型:綜合題